Принципы нормирования вредных веществ в атмосфере, гидросфере, литосфере

Несовершенство  современной технологии не позволяет полностью перерабатывать минеральное сырье. Большая его часть возвращается в природу в виде отходов. Готовая продукция составляет всего лишь 1 - 2% от используемого сырья, а все остальное идет в отходы, что свидетельствует о неразумном подходе к природным  ресурсам. Ежегодно в биосферу поступает более 30 млрд.т отходов: бытовых и промышленных-жидких, твердых и газообразных, загрязняющих атмосферу, гидросферу и литосферу.

 

3. Источники  загрязнения окружающей среды  и способы очистки 

Два источника  загрязнения атмосферы: естественный и антропогенный.

От естественных источников в атмосферу поступает: пыль космическая (до 5 миллионов тонн в год), пыль вулканическая, пыль растительная, пыль от эрозий почвы, морская соль, дымы от пожаров, вулканические газы, газы от разложения растений и животных, газы от жизнедеятельности растений и животных... Особую роль играет атмосферная пыль. Она способствует конденсации паров воды и образованию осадковОсновными источниками антропогенного загрязнения атмосферы являются: теплоэнергетика, транспорт, промышленность, нефтепереработка и газопереработка, испытания оружия. Самые распространённые загрязнители атмосферы: оксиды углерода, диоксид серы, пыль, оксиды азота, углеводороды. В воздухе атмосферы присутствуют более 500 вредных веществ антропогенного происхождения.

Последствия загрязнения атмосферы.

Запылённость.

Запылённость  атмосферы оказывает влияние  на отражающую способность Земли Частицы пыли сокращают доступ ультрафиолетовой радиации и образуют ядра конденсации паров воды. Всё это увеличивает отражающую способность атмосферы и приводит к похолоданию климата. Пыль, попавшая на поверхность ледников, поглощает энергию и способствует их таянию.

Загрязнение оксидами углерода.

Это приводит к повышению температуры преземного слоя атмосферы. влияет на организмы  животных (разрушает гемоглобин, расстраивает нервную и сердечно-сосудистую системы).

Загрязнение оксидом серы.

Накопление кислот и сульфатов в атмосфере приводит к выпадению кислотных осадков. В настоящее время, плотность дождевой воды над промышленными районами превышает норму в 10-1000 В подкисленных водных экосистемах все организмы быстро вымирают или из-за прямого воздействия ионов водорода или из-за невозможности разложения или из-за отравления вредными веществами, образующимися из-за действия кислот на почву.

Оксиды  азота.

образованием  атомарного кислорода и азота. Атомарный  кислород и озон вступают в соединение с углеводородами с образованием свободных радикалов – молекул, с незаполненными связями, вследствие чего обладающие высокой химической активностью. Свободные радикалы взаимодействуют друг с другом и с веществами, находящимися в атмосфере, образуя вторичные загрязнения – фотохимический смог.

Физико-химические методы очистки атмосферы

Наибольшее  распространение при очистке  газов получили адсорбционные, абсорбционные  и каталитические методы.

Абсорбция - поглощение газов или паров из газовых или паровых смесей жидкими поглотителями, называемыми абсорбентами.

Адсорбция - избирательное извлечение компонентов  посредством твердых материалов, называемых адсорбентами и имеющих  большую удельную поверхность.

Каталитическая  очистка основана на каталитических реакциях, в результате которых примеси превращаются в безвредные, менее вредные или легко удаляемые соединения.

Санитарная  очистка промышленных выбросов включает в себя очистку от оксидов углерода, оксидов азота, оксидов серы и  пыли.

Источники загрязнения гидросферы.

Ежегодно в мире образуются около 1 триллиона м3 сточных вод. Из них примерно 20% сбрасываются без очистки.

При технологических  процессах образуются следующие  виды сточных вод:

Реакционные воды - образуются в процессе реакции  с выделением воды. Загрязнены как  исходными продуктами, так промежуточными и конечными.

Воды, содержащиеся в сырье и исходных материалах в исходном и связанном виде. Загрязнены аналогично реакционным водам.

Промывочные воды – образуются после мытья  оборудования, сырья, тары. Загрязнены исходными и конечными продуктами.

Водные  абсорбенты и экстрагенты.

Охлаждающие воды в основном не соприкасаются  с технологичными продуктами и могут  использоваться в системах оборотного водоснабжения.

Бытовые воды.

Атмосферные осадки, стекающие с промышленных площадок – особенно агрессивны, т.к. загрязнены выбросами предприятий.

Химические  – кислоты,щёлочи, соли, пестициты, фенолы

Биологическое – вирусы, бактерии,водоросли 

Физическое  – радиоактивные элементы, органические, Глина,песок 

Бактериальное – патогенные бактерии, вирусов, радиоактивное загрязнение,

Тепловое  – связано с повышением температуры  вод, 

Последствия загрязнения гидросферы

- нарушение  устойчивости экосистемы

- прогрессирующий  эвтрофикации

- появление  красных приливов 

- накопление  химических токсикантов в биоте

- снижение  биологической продуктивности 

-возникновение  мутагенеза и канцерогенеза в  морской среде 

- микробиологическом  загрязнении прибрежных районов  моря

                  1. Основные виды загрязнения гидросферы. 

       1.  Загрязнение  нефтью  и  нефтепродуктами  приводит  к   появлению

          нефтяных пятен, что затрудняет  процессы фотосинтеза в воде  из-за

          прекращения доступа солнечных   лучей,  а  также  вызывает  гибель

          растений и животных. Каждая тонна  нефти создает  нефтяную  пленку

          на площади до 12  кв.  км.  Восстановление  пораженных  экосистем

          занимает 10-15 лет.

       2.  Загрязнение   сточными   водами   в   результате   промышленного

          производства,  минеральными   и   органическими   удобрениями   в

          результате   сельскохозяйственного    производства,    а    также

          коммунально-бытовыми стоками   ведет  к  эвтрофикации  водоемов  –

          обогащению их питательными веществами, приводящему к  чрезмерному

          развитию  водорослей,  и  к   гибели  других  водных  экосистем   с

          непроточной  водой  (озер,  прудов),  а  иногда  к   заболачиванию

          местности.

       3. Загрязнение ионами тяжелых   металлов  нарушает  жизнедеятельность

          водных организмов и человека.

       4. Кислотные  дожди  приводят  к  закислению  водоемов  и  к  гибели

          экосистем.

       5.  Радиоактивное  загрязнение   связано   со   сбросом   в   водоемы

          радиоактивных отходов.

       6. Тепловое загрязнение вызывает  сброс в водоемы подогретых  вод  ТЭС

          и АЭС, что приводит к массовому развитию синезеленых  водорослей,

          так называемому цветению воды, уменьшению количества кислорода   и

          отрицательно влияет на флору  и фауну водоемов.

       7.  Механическое  загрязнение   повышает   содержание   механических

          примесей.

       8. Бактериальное  и  биологическое   загрязнение  связано  с   разными

          патогенными организмами, грибами  и водорослями.

       Мировое хозяйство сбрасывает  в год 1500 куб. км  сточных   вод  разной

степени очистки, которые требуют 50-100-кратного  разбавления  для  придания

им естественных свойств и дальнейшего  очищения  в  биосфере.  При  этом  не

учитываются воды сельскохозяйственных производств.  Мировой  речной  сток  (

37,5-45 тыс.  куб.  км  в  год)  недостаточен  для  необходимого  разбавления

сточных вод. Таким образом, в результате промышленной  деятельности  пресная

вода  перестала быть возобновляемым ресурсом.

       Рассмотрим последовательно загрязнение  океанов, морей, рек и озер,  а

также методы очистки сточных вод. 
 

Очистка гидросферы

Механическая  очисткаЭтот метод очистки используется для удаления из сточных вод нерастворимых  примесей.

Методы  физико-химической очистки сточных  вод основаны на изменении физического  состояния загрязнителей и в  большинстве случаев требуют применения реагентов

Химическая  или реагентная очисткаОдним из видов  обработки сточных вод является реагентная очистка, которая представляет собой сочетание различных типов  химических реакций, приводящих к удалению из сточных вод токсичных компонентов.

Методы  биохимической очистки применяются  для удаления из сточных вод органических веществ.

Удаление  остаточных органических веществПосле биохимической очистки могут  остаться органические, вещества плохо  усваиваемые микроорганизмами. Лучший способ их удаления - адсорбция активированным углем, который впоследствии регенерируют.

Обеззараживание водыХорошо известно, что через воду могут распространяться такие страшные заболевания, как холера, брюшной  тиф, инфекционный гепатит, дифтерия и  др. Поэтому последней стадией подготовки воды для питьевых и других нужд является ее обеззараживание, т.е. уничтожение болезнетворных микроорганизмов.

Загрязнения литосферы.

Существуют  следующие источники загрязнения  почвы:

Жилые дома и бытовые предприятия. В  числе загрязнений – бытовой мусор, пищевые отходы, строительный мусор и т.д.

Промышленные  предприятия сбрасывают твёрдые  и жидкие отходы в т.ч. чрезвычайно  токсичные (цианиды, тяжёлые металлы).

Теплоэнергетика. В числе отходов – сахар, несгоревшие  частицы, шлак, оксиды серы.

Сельское  хозяйство. В числе отходов –  ядохимикаты, удобрения.

Транспорт. В числе отходов – соединение свинца, углеводороды.

Самоочищения  почвы практически не происходит. Поэтому ядовитые вещества накапливаются  в ней, поглощаются растениями и далее передаются по трофическим цепям.

Последствия загрязнения литосферы

изменение рельефа местности 

Активизация опасных геологических процессов (карст, оползни) ,оседание и сдвижение  горных пород.

Изменение физических полей, особенно в районах  вечной мерзлоты